Анализируются временные ряды температуры грунта, полученные в ходе реанализа ERA5 на двухметровой глубине, во всех точках сетки наземных данных, используя анализ точек изменения. Авторы подбирают к данным две линейные линии наклона с ограничением так, что они сливаются в момент изменения наклона. Они сравнивают эти подгонки со стандартной линейной регрессией двумя способами: используя критерии Акаике и байесовский информационный критерий для выбора модели и проверяя нулевую гипотезу об отсутствии изменений значения тренда. Для тех точек сетки, где двойная линейная подгонка оказывается более эффективной, строятся карты времени изменения тренда и трендов потепления в обоих временных интервалах. При этом выявляются области, где потепление ускоряется, но также находятся области, где оно замедляется. Тем самым вносится вклад в характеристику локальных эффектов изменения климата. Авторы обнаружили, что во многих точках сетки наблюдается переход к гораздо более сильному тренду потепления в 1980±10 гг. Это поднимает вопрос о том, не прошла ли климатическая система уже некий переломный момент.

Ссылка: https://link.springer.com/article/10.1007/s10584-025-04021-3

Засухи становятся чаще и интенсивнее с изменением климата, что может снизить первичную продуктивность экосистем. Однако необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, как засуха в сочетании с потеплением и повышенным содержанием углекислого газа влияет на экосистемы. Куан и соавторы (Quan et al.) исследовали эти факторы на торфяниках в северной Миннесоте, где большие объёмы углерода хранятся благодаря замедлению разложения. Экстремальная засуха в течение двух месяцев в сочетании с потеплением существенно снизила первичную продуктивность как при естественном, так и при повышенном содержании углекислого газа. Снижение уровня грунтовых вод и увеличение количества субстрата для разложения растений усилили дыхание. Данное исследование предполагает, что будущие засухи могут подорвать секвестрацию углерода торфяниками, создавая положительную обратную связь для изменения климата.

Прогнозируется, что экстремальные засухи будут учащаться с изменением климата, однако их влияние на динамику углерода в экосистемах в условиях потепления и повышенного содержания углекислого газа (eCO₂) остаётся неясным. В эксперименте на торфянике с пятью обработками потеплением каждый при окружающем содержании углекислого газа (aCO₂) и eCO₂ (+500 частей на миллион) двухмесячная экстремальная засуха в 2021 году снизила суммарную продуктивность экосистемы на 444,0 ± 65,8 и 736,6 ± 57,8 граммов углерода на квадратный метр при +9 °C при aCO₂ и eCO₂, соответственно — 228,6 ± 56,8% и 381,9 ± 83,4% от снижения при +0 °C при aCO₂. Это усугубление было вызвано обусловленным потеплением снижением уровня грунтовых вод, продолжительным низким уровнем грунтовых вод и повышенной доступностью субстрата из-за CO₂ за счёт увеличенного поступления углерода к растениям. Результаты показывают, что будущий климат значительно усилит потерю углерода во время экстремальной засухи, усиливая положительные обратные связи между углеродом и климатом.

Ссылка: https://www.science.org/doi/10.1126/science.adv7104

Хотя известно, что изменение климата резко меняет функции экосистем в засушливых районах по всему миру, глобальная реакция многофункциональности подземных экосистем (МПЭ) на будущее изменение климата остаётся в значительной степени неизученной. В данной работе авторы использовали пятнадцать показателей, связанных с ключевыми функциями экосистем (например, продуктивность подземных экосистем, запасы питательных веществ и их круговорот), для оценки глобальной МПЭ с помощью усреднения, анализа главных компонент и однопороговых подходов. Полученные результаты показывают выраженную пространственную вариабельность функциональности в разных биомах климата Кёппена, указывая на то, что МПЭ выше в полярных и континентальных биомах по сравнению с сухими и тропическими. Авторы также выявили резкое изменение глобальной МПЭ при пороговом значении среднегодовой температуры приблизительно 16,4 °C. В глобальном масштабе температура и $\mathrm{pH}$ почвы оказывают сильное негативное влияние на МПЭ в регионах со среднегодовой температурой ≤16,4 °C, тогда как осадки и видовое разнообразие растений положительно влияют на динамику МПЭ в регионах со среднегодовой температурой >16,4 °C. Важно отметить, что, по прогнозам авторов, продолжающееся изменение климата приведёт к потере 20,8% глобальной МПЭ в рамках сценария SSP585 к 2100 году, особенно в умеренных и континентальных биомах. Поскольку прогнозируется усиление изменения климата в будущем, интеграция экспериментов in situ и оценок моделей земной системы в исследования МПЭ и климата имеет решающее значение для сохранения и устойчивости экосистемных функций.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-025-64453-4

Надёжные данные о прогнозах затрат критически важны для моделирования энергосистем, принятия политических и инвестиционных решений, лежащих в основе глобального энергетического перехода. В данной работе авторы компилируют и стандартизируют обширный набор данных из более чем 110 существующих региональных и глобальных исследований, чтобы предоставить структурированный и пространственно-временной набор данных прогнозов затрат на основные технологии чистой энергии. Набор данных охватывает капитальные затраты и приведённую стоимость электроэнергии или водорода для промышленных и размещённых на крышах фотоэлектрических установок, наземных и морских ветроэлектростанций, сетевых литий-ионных аккумуляторов, концентрированной солнечной тепловой энергии, а также крупномасштабных щелочных и электролизёров с электролитно-модифицированной энергией. Данные охватывают национальный, континентальный и глобальный масштабы с годовой детализацией до 2050 года и метаданными по типу источника и региону. Представлены значения для различных сценариев для оценки рисков и неопределённости. Этот ресурс предназначен для создания сценариев, инвестиционного планирования, разработки политики и сравнительного анализа в контексте путей декарбонизации. Хотя данные полностью взяты из существующих источников, новизна заключается в структурированной гармонизации, обработке метаданных и всестороннем охвате, что делает его пригодным для технико-экономической оценки и надёжного моделирования энергосистем.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-025-05951-4

Тенденции почасовой и суточной статистики осадков изучаются с помощью гидроклиматического реанализа CONUS-404 с пространственным разрешением 4 км за период с 1991 по 2022 год. Лишь небольшая часть территории, охваченной CONUS, демонстрирует статистически значимые тенденции к росту годового объёма осадков, количества дождливых дней и средней интенсивности в дождливые дни. Однако значительные тенденции к росту обнаружены для средней интенсивности осадков за дождливый час, причём эти тенденции особенно выражены на Среднем Западе. Спектральный анализ Фурье также свидетельствует об изменениях в многомасштабной пространственно-временной организации осадков и показывает, что мелкомасштабные кратковременные осадки усиливаются быстрее, чем крупномасштабные долгоживущие. Эти результаты показывают, что даже если на основе данных с низким разрешением невозможно установить надёжную тенденцию, при более высоком разрешении могут проявиться чёткие тенденции, что свидетельствует о необходимости использования данных об осадках с высоким разрешением для анализа климатических тенденций.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2025GL117588

Орошение изучалось как важный фактор воздействия на климат в прошлом, но нет исследований, изучающих его будущее воздействие на климат с учетом возможных изменений как в масштабах, так и в эффективности. В данной работе авторы рассматривают эти вопросы путём разработки сценариев эффективности орошения в соответствии с Общими социально-экономическими путями (SSP), внедрения их в модель земной системы и применения их для построения прогнозов на период 2015–2074 гг. Они прогнозируют, что годовой забор воды для орошения уменьшится в рамках сценария SSP1-2.6 (с ~2100 до ~1700 км³ в год), но увеличится в рамках сценария SSP3-7.0 (до ~2400 км³ в год), при этом возникнет ряд новых очагов орошения, особенно в Африке. По прогнозам, орошение сократит возникновение стресса от сухого тепла в обоих сценариях, но не сможет обратить вспять тенденцию к потеплению из-за выбросов парниковых газов (например, увеличение с ~90 до примерно 600 и 1200 часов в год в интенсивно орошаемых районах в двух сценариях). Более того, частота экстремальных явлений влажного тепла увеличивается более существенно (на ≥1600 часов в год при сценарии SSP3-7.0 в тропических регионах), а орошение ещё больше увеличивает часы воздействия (например, на ≥100 часов в год в Южной Азии), тем самым повышая риск заболеваний, связанных с влажным теплом, и смертности для подверженных ему сообществ. Полученные результаты подчёркивают важность сокращения выбросов парниковых газов, ограничения расширения орошения и повышения эффективности орошения для сохранения водных ресурсов и замедления эскалации воздействия стресса от сухого и влажного тепла.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-025-64375-1

Погодные и климатические экстремальные явления всё чаще происходят в Арктике. В данном обзоре авторы оценивают исторические и прогнозируемые изменения редких арктических экстремальных явлений в атмосфере, криосфере и океане, а также выявляют их движущие механизмы. После ~2000 года наблюдаются явные сдвиги в средних и экстремальных распределениях. Например, наблюдаемые вероятности событий с 1,5-ным стандартным отклонением в период до и после 2000 года увеличиваются на 20% для атмосферных волн тепла, на 76,7% для потепления в Атлантике, на 83,5% для потери арктического морского льда и на 62,9% для таяния Гренландского ледяного щита — во многих случаях маловероятные, редкие экстремальные явления в ранний период становятся нормой в более поздний период. Эти наблюдаемые изменения можно объяснить с помощью концепции «толкания и запуска», представляющей собой взаимодействие между внешним воздействием и внутренней изменчивостью: долгосрочное потепление дестабилизирует климатическую систему и «подталкивает» её к новому состоянию, позволяя последующей изменчивости, связанной с крупномасштабными взаимодействиями атмосфера-океан-лёд и синоптическими системами, «запускать» экстремальные события в различных временных масштабах. Ожидается, что продолжающееся антропогенное потепление ещё больше увеличит частоту и величину экстремальных явлений, так что моделируемые вероятности событий с 1,5-ным стандартным отклонением увеличатся на 72,6% для атмосферных волн тепла, на 68,7% для событий потепления в Атлантике и на 93,3% для скорости таяния Гренландского ледяного щита между историческими (1984–2014 гг.) и будущими (2069–2099 гг.) периодами при сценарии очень высоких выбросов. Будущие исследования должны отдать приоритет разработке физически обоснованных метрик, улучшить возможности наблюдения и моделирования с высоким разрешением и улучшить понимание многомасштабных факторов, влияющих на климат Арктики.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43017-025-00724-4

Минеральная пыль существенно влияет на нисходящие и восходящие коротковолновые и длинноволновые радиационные потоки, поэтому изменения в составе пыли могут изменить энергетический баланс Земли. В данном исследовании анализируется эффективное радиационное воздействие пыли (DuERF) в девяти моделях земной системы CMIP6 с использованием эксперимента piClim-2xdust в рамках проекта AerChemMIP. В эксперименте piClim-2xdust используется глобальный коэффициент настройки эмиссии пыли для удвоения потока излучения. DuERF разлагается на вклады взаимодействия пыли с излучением (прямое DuERF) и взаимодействия пыли с облаком (облачное DuERF). Суммарное прямое DuERF находится в диапазоне от −0,56 до 0,05 Вт·м⁻². Модели с более низким (более высоким) поглощением пыли и меньшей (большей) долей крупной пыли показывают наибольшее отрицательное (положительное) прямое DuERF. DuERF облаков положительно в большинстве моделей, в диапазоне от −0,02 до 0,2 Вт м⁻², однако они различаются по своему вкладу в коротковолновые и длинноволновые радиационные потоки. В частности, NorESM2-LM показывает положительное длинноволновое облачное DuERF, что объясняется влиянием пыли на перистые облака. Эффективность воздействия пыли различается в десять раз между оценками разными моделями, что указывает на то, что неопределённость в DuERF, вероятно, занижена в AerChemMIP. Существует последовательная быстрая реакция осадков, связанная с уменьшением атмосферного радиационного охлаждения пылью. Модели с сильно поглощающей пылью показывают уменьшение осадков, что можно объяснить уменьшением атмосферного радиационного охлаждения при ясном небе (до 3,2 мм год⁻¹). В NorESM2-LM это снижение связано с облачностью (атмосферное радиационное охлаждение) из-за увеличения количества перистых облаков (до 5,6 мм в год). В совокупности эти данные свидетельствуют о том, что быстрая реакция осадков, вызванная только пылью, может быть значительной и сопоставимой с реакцией, вызванной антропогенным чёрным углеродом.

Ссылка: https://acp.copernicus.org/articles/25/13199/2025/

Глобальный среднегодовой темп роста концентрации CO₂ в атмосфере в 2023 году был одним из самых высоких с начала наблюдений в 1958 году, сопоставимым со значениями, зафиксированными во время предыдущих крупных событий Эль-Ниньо. Этот аномальный темп роста не до конца понятен, хотя недавнее исследование выявило роль лесных пожаров в бореальной части Северной Америки. Авторы использовали байесовский метод обратной функции для интерпретации глобальных данных о содержании CO₂ в атмосфере, полученных с орбитальной обсерватории NASA OCO-2. Полученные апостериорные оценки потоков CO₂ показывают, что с 2022 по 2023 год наибольшие изменения потоков CO₂ в суммарном биосферном обмене (net biosphere exchange, NBE), положительные значения которого указывают на поток в атмосферу, наблюдались над наземными тропиками. Было обнаружено, что наибольшее увеличение NBE наблюдается над восточной частью Бразилии, с небольшим увеличением над южной частью Африки и Юго-Восточной Азией. Авторы также обнаружили значительное увеличение над юго-восточной частью Австралии, Аляской и западной частью России. Значительное увеличение NBE над бореальной частью Северной Америки из-за пожаров обусловлено априорной инвентаризацией авторов, основанной на независимых данных. Наибольшее снижение NBE наблюдается над Западной Европой, США и центральной Канадой. Представленные оценки NBE согласуются с оценками валовой первичной продукции, полученными на основе спутниковых наблюдений солнечной флуоресценции и спутниковых наблюдений за зелёным цветом растительности. Авторы обнаружили, что более высокие температуры в 2023 году объясняют большую часть изменений NBE над восточной Бразилией, при этом гидрологические изменения более значимы в других частях тропического региона. Представленные результаты свидетельствуют о том, что продолжающаяся деградация окружающей среды Амазонии в настоящее время играет существенную роль в увеличении темпов роста концентрации CO₂ в глобальной атмосфере.

Ссылка: https://acp.copernicus.org/articles/25/13053/2025/

Прогнозируется, что с ростом глобальной температуры интенсивность и частота засух будут увеличиваться. Инжекция стратосферных аэрозолей (ИСА) была предложена в качестве потенциального решения для снижения приземных температур, но её эффективность в смягчении экстремальных засух остаётся неясной. В данной работе оценивается глобальное воздействие ИСА на экстремальные засухи на основе экспериментов, проведённых в рамках проекта сравнения геоинженерных моделей (фаза 6) (GeoMIP6) и проекта «Большой ансамбль геоинженерии» (GLENS). К 2100 году, согласно прогнозам, частота экстремальных засух увеличится на 7,33% по сравнению с текущим уровнем выбросов в рамках сценария SSP5-8.5. ИСА снижает это увеличение на 1,99% в GeoMIP6 и на 1,80% в GLENS по сравнению со сценарием RCP8.5. Атрибутивный анализ показывает, что только охлаждение, вызванное ИСА, снижает частоту экстремальных засух на 3,42% в GeoMIP6 и 4,28% в GLENS по сравнению с соответствующими сценариями с высоким уровнем выбросов, перевешивая увеличение на 2,12%, обусловленное сокращением осадков, вызванным ИСА, при тех же условиях. Однако этот дефицит осадков приводит к существенному неравенству в подверженности засухам. По сравнению с развитыми странами, страны с меньшим уровнем развития испытывают меньшее снижение или даже увеличение подверженности экономики и населения экстремальным засухам при ИСА по сравнению с SSP5-8.5 или RCP8.5. Эти результаты свидетельствуют о том, что текущие стратегии ИСА в GeoMIP6 и GLENS могут нести риск непреднамеренного ухудшения региональных гидроклиматических различий.

Ссылка: https://acp.copernicus.org/articles/25/13103/2025/